Eletricidade e magnetismo
Campos elétricos, circuitos, lei de Ohm e indução eletromagnética
- NovoUniversidade / pesquisa
Radiação de Cherenkov
Partícula carregada num meio de índice de refração n: frentes esféricas com velocidade de fase c/n somam-se num cone, análogo ao de Mach,…
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Ímã em barra e limalha de ferro
Ímã em barra que se arrasta sobre a «cartolina»: cada haste de limalha alinha-se com o campo B local de dois polos pontuais.
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Lei de Biot–Savart
Fio retilíneo infinito: B ∝ 1/r; anel — soma de segmentos pela lei de Biot–Savart; mapa de cores e sonda.
- NovoEscola
Campo de um dipolo elétrico
Cargas ±q no eixo: mapa de cores do potencial V, equipotenciais, linhas de campo E; fórmulas da região distante.
- NovoEscola
Amplificador operacional ideal
Inversor, não inversor, seguidor; entrada senoidal ou contínua; limitação opcional pela tensão de alimentação.
- NovoEscola
Gerador de Van de Graaff
A correia carrega a cúpula; V = Q/C; faísca esquemática à terra quando se ultrapassa V_ruptura.
- NovoEscola
Leis de Kirchhoff
Corrente contínua em três nós: divisor no nó e, se quiser, R∥V; dicas, equações de nós e de malhas, correntes encontradas — primeira e se…
- NovoEscola
Onda eletromagnética plana
E ⊥ B ⊥ k: campos sin(kz − ωt), vetor de Poynting ao longo de z; ω = ck (c = 1).
- NovoEscola
Motor e gerador de corrente contínua
Bobina num campo B: motor V = IR + kω, gerador E = kω para uma carga — um mesmo coeficiente k, dois regimes.
- NovoUniversidade / pesquisa
Deriva de gradiente-B
B_z(x,y) com um gradiente fraco; órbita a partir da força de Lorentz q(E + v × B) — giro de cíclotron e deriva.
- NovoUniversidade / pesquisa
Espelho magnético
Campo axial B(z), mais intenso nas extremidades; invariante adiabático μ, força −μ ∂B/∂z — esquema dos cinturões de Van Allen e do espelh…
- NovoEscola
Diagrama de radiação de um dipolo
Potência média no tempo ∝ sen² θ no plano que contém o eixo do dipolo (esquema da zona distante).
- NovoEscola
Diagrama de um dipolo de meia-onda
Plano E da zona distante de um dipolo fino de comprimento λ/2 alimentado no centro: potência ∝ [cos(½π cos θ)/sin θ]², diretividade D ≈ 1…
- NovoEscola
Campo de um dipolo em rotação
Cargas ±q orbitam no plano: setas da superposição dos campos de Coulomb — esboço da zona próxima, ainda não a radiação completa.
- NovoEscola
Diagrama de Bode
Módulo |H| em decibéis e fase em função de log f; marca-se a frequência de corte f_c = 1/(2πRC) — polo de primeira ordem.
- NovoUniversidade / pesquisa
Diagrama de Nyquist
Função de transferência de malha aberta L(jω) no plano complexo; o ponto crítico −1 e a distância até ele.
- NovoEscola
Conversores buck e boost
Médias ideais em condução contínua: buck V_out ≈ D·V_in, boost V_out ≈ V_in/(1−D); esquema e ondulação qualitativa da corrente.
- NovoEscola
Conversor buck: ondulação
Conversor buck de tensão contínua: ciclo de trabalho, ondulação da corrente do indutor, fronteira entre condução contínua e descontínua,…
- NovoEscola
Conversor boost
Conversor boost de tensão contínua: V_out = V_in/(1−D), ondulação da corrente do indutor, estados da chave e do diodo, fronteira entre co…
- NovoEscola
Célula solar: curva I–V e ponto de máxima potência
Modelo de um diodo: fotocorrente segundo a irradiância, fator de idealidade n, temperatura; curvas I(V) e P(V), ponto de máxima potência.
- NovoEscola
Bateria: modelo de Thévenin
A tensão de circuito aberto e a resistência interna dependem do estado de carga; a carga atualiza-se integrando a corrente; tensão nos te…
- NovoUniversidade / pesquisa
Efeito pelicular e efeito de proximidade
δ = √(2/(ωμσ)), deslocamento da corrente num condutor circular, efeito de proximidade e estimativa da resistência em corrente alternada e…
- NovoUniversidade / pesquisa
Blindagem de Debye
Carga de prova num plasma eletrônico: potencial de Yukawa φ ∝ e^{−r/λ_D}/r, λ_D = √(ε₀k_BT/n_e e²), mapa do potencial e λ_D em função de…
- NovoUniversidade / pesquisa
Oscilações de Langmuir
Oscilações coletivas dos elétrons com ω_p = √(n_e e²/ε₀m_e): onda δn, dispersão ω(k) de Bohm–Gross e ω_p(n).
- NovoUniversidade / pesquisa
Onda de Alfvén
Onda MHD transversal: v_A = B/√(μ₀ρ), oscilação da linha de campo, modos estacionários e reflexão do pulso nas bordas.
- NovoUniversidade / pesquisa
Reconexão magnética
Modelo didático de Sweet–Parker: regiões de B oposto, camada de corrente, entrada v_in ≈ v_A/√S e saída, número de Lundquist S e δ/L.
- NovoUniversidade / pesquisa
Espiral de Parker
Rotação do Sol e vento radial: B interplanetário com tan ψ = Ωr/v_sw, linhas de campo (vista de cima), ψ(r) e queda de |B|.
- NovoUniversidade / pesquisa
Cinturões de radiação
Cinturões de Van Allen: deriva de gradiente e de curvatura nas cascas L de um dipolo, ponto-espelho, cone de perdas equatorial α_lc(L); e…
- NovoEscola
Tubo de correntes de Foucault (correntes parasitas)
Queda do ímã: no ar dv/dt = g; no tubo de cobre dv/dt = g − k v (modelo linear de resistência).
- NovoCrianças
Globo de plasma
Esfera de vidro, eletrodo central, filetes até o cursor — esquema visual, não o cálculo da descarga.
- NovoEscola
Junção p–n e diodo
Diagrama de bandas de energia e curva I-V pela equação de Shockley; fator de idealidade, temperatura e escala de I₀.
- NovoUniversidade / pesquisa
Refletometria em linha de transmissão
Degrau de tensão no cabo: reflexões de circuito aberto, curto-circuito e descasamento, Γ, re-reflexões na fonte, tempo de percurso e dist…
- NovoUniversidade / pesquisa
Arranjo faseado
Fator de um arranjo linear uniforme em função da fase de apontamento e do passo entre elementos.
- NovoUniversidade / pesquisa
Antena Yagi–Uda
Refletor, elemento ativo e diretores: diagrama de aula e gráfico de diretividade em função do número de diretores (modelo esquemático).
- NovoUniversidade / pesquisa
Carta de Smith
Ponto em Z normalizada; passos L e C em série e em paralelo (Y = 1/Z); Γ, ROE e rastro de casamento na carta.
- NovoUniversidade / pesquisa
ROE e onda estacionária
A carga complexa Z_L fixa Γ e a ROE; envoltória |V| e Re{V} instantâneo ao longo de uma linha sem perdas.
- NovoUniversidade / pesquisa
Guia de onda retangular TE₁₀
Campos E_y, H_x, H_z; frequência de corte f_c, β, comprimento de onda no guia λ_g; predefinições de seção WR.
- NovoUniversidade / pesquisa
Efeito Compton
Deslocamento do comprimento de onda do fóton Δλ = λ_C (1 − cos θ); λ_C ≈ 2,426 pm.
- PopularEscola
Campo elétrico
Cargas pontuais no plano: malha de setas E, traços curtos de campo e equipotenciais.
- NovoEscola
Potencial elétrico
Mapa de cores do potencial V = Σ kq/r de cargas pontuais. Mova as cargas: mudam as cores e as equipotenciais.
- Escola
Lei de Coulomb
Duas cargas com valor e distância ajustáveis. Mostram-se os vetores de força.
- NovoEscola
Capacitor de placas paralelas
Capacitância C = ε₀εᵣA/d, campo E = V/d, carga Q e energia; como C depende da distância entre as placas.
- NovoUniversidade / pesquisa
Corrente alternada trifásica
Tensões de fase e de linha, fasores, relação estrela/triângulo, corrente de linha, cos φ e potências P/Q/S.
- NovoEscola
Efeito Hall
Tensão de Hall U_H = R_H I B / t; sinal de R_H para elétrons e lacunas. Mude B, I, n e a espessura.
- NovoEscola
Efeito fotoelétrico
Energia do fóton hc/λ e função trabalho φ; K_max, potencial de corte V_s, corrente em função do comprimento de onda e da intensidade.
- NovoEscola
Força de Lorentz
Trajetória de uma carga nos campos E e B: cíclotron, parábola, deriva E×B.
- PopularEscola
Construtor de circuitos
Circuito em série com seis encaixes: pilha, resistor, lâmpada, chave, fio. Há corrente quando a malha está fechada.
- Escola
Lei de Ohm
Varie a tensão e a resistência; a corrente I = U/R e os pontos na curva I × U.
- Escola
Associação em série e em paralelo
Os mesmos dois resistores: resistência equivalente e correntes na associação em série e na associação em paralelo.
- Escola
Circuito RC
Carga e descarga de um capacitor: exponenciais V_C(t), constante de tempo τ = RC.
- NovoEscola
Filtro RC
Resposta em frequência: ganho em função da frequência, corte f_c em −3 dB; senoides de entrada e de saída.
- NovoEscola
Circuito RL
Circuito RL em série: τ = L/R, subida e descida da corrente i(t), tensão no indutor; em regime permanente i = V/R.
- NovoEscola
Circuito RLC série
Ressonância, módulo da impedância |Z| e fase: curva I(f) e ondas de tensão e de corrente.
- NovoEscola
Código de cores de resistores
Mude a cor das faixas ou digite a resistência — obtém-se o valor nominal e a tolerância.
- Escola
Campo magnético
Campo de ímãs em barra e de fios retilíneos com corrente: grade de setas de B e linhas de campo.
- Escola
Indução eletromagnética
O ímã atravessa a bobina: fluxo Φ, fem ε = −dΦ/dt e corrente induzida.
- NovoEscola
Transformador
Relação de transformação, ramo de magnetização, dispersão, perdas no cobre e no ferro, variação da tensão e rendimento em função da carga.
- NovoUniversidade / pesquisa
Motor de indução: curva conjugado-velocidade
Escorregamento, velocidade síncrona, conjugado máximo, corrente de partida, ponto de operação e esboço do controle U/f.
- NovoUniversidade / pesquisa
Indutância mútua
Duas bobinas acopladas: coeficiente de acoplamento k e indutância mútua M = k√(L₁L₂). A corrente senoidal no primário induz corrente no s…
- NovoUniversidade / pesquisa
Espectrômetro de massa
O seletor de velocidades deixa passar íons com v = E/B; o setor magnético os separa pelo raio r = mv/(qB): com a mesma carga, massas dife…
- NovoUniversidade / pesquisa
Transformador de Tesla
Dois circuitos oscilantes RLC acoplados. Se a frequência da fonte está próxima da frequência própria do secundário, a tensão no lado secu…
- NovoEscola
Ponte de Wheatstone
Quatro braços e um galvanômetro entre os nós do meio. Indicação nula (equilíbrio) quando R₁R₄ = R₂R₃: com três resistências conhecidas ac…
- NovoEscola
Dipolo em campo elétrico uniforme
Torque τ = −pE sin θ e energia U = −pE cos θ. Oscilações amortecidas do dipolo; dá para ligar um campo variável.
- NovoCrianças
Ferrofluido
Espinhos na superfície do ferrofluido num campo magnético — desenho qualitativo, não magnetohidrodinâmica.
- NovoEscola
Cíclotron
O campo magnético uniforme curva a trajetória; o campo elétrico variável no vão entre os dees acelera a partícula. Frequência ciclotrônic…